JP2004187237A - Base station device, and packet transmission scheduling method - Google Patents

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JP2004187237A
JP2004187237A JP2002355196A JP2002355196A JP2004187237A JP 2004187237 A JP2004187237 A JP 2004187237A JP 2002355196 A JP2002355196 A JP 2002355196A JP 2002355196 A JP2002355196 A JP 2002355196A JP 2004187237 A JP2004187237 A JP 2004187237A
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packet
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JP2002355196A
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Kenshin Arima
Takayuki Funama
健晋 有馬
隆之 船間
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce deterioration of throughput and to reduce entire buffer amount by appropriately controlling the data storage amount of a queue for temporarily storing a packet. <P>SOLUTION: A priority queue 11 notifies a remaining buffer capacity measuring part 112 of the data storage situation of the queue wherein a transmitting packet is stored. The remaining buffer capacity measuring part 112 measures remaining buffer capacity from the reported information and outputs the result to a scheduler 113. The scheduler 113 acquires a reception quality of a mobile station from a demodulation part 107, calculates priority (=reception quality×1/remaining buffer capacity) for each packet and selects a queue wherein the packet of the highest priority is stored. Further, according to the priority, transmission conditions such as modulation scheme and encoding rate are determined and circuits such as a HARQ part 116 and modulation part 103 are controlled. A switch 114 changes over outputs of the priority queue 111. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、送信パケットを一時的に保存するキュー(バッファ)の制御を行う基地局装置および当該基地局装置で使用されるパケット送信スケジューリング方法に関する。 The present invention relates to packet transmission scheduling method for use in a base station apparatus and the base station apparatus for controlling a queue (buffer) for temporarily storing the transmit packet.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来、より高速なIMT−2000のパケット伝送方式として、下りのピーク伝送速度の高速化、低伝送遅延、高スループット化等を目的としたHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)と呼ばれる方式が検討されている。 Conventionally, as a faster packet transmission system of IMT-2000, faster peak transmission rate of the downlink, low transmission delay, in a system called HSDPA for high throughput, etc. for the purpose (High Speed ​​Downlink Packet Access) is being studied there.
【0003】 [0003]
この高速パケット無線通信システムにおいては、音声、動画、データ伝送等、様々なアプリケーションによるサービスが予想されるため、その多様なQoS(Quality of Service)要求を考慮したパケットの制御技術が必須となる。 In the high-speed packet radio communication system, voice, video, data transmission, etc., the services by various applications are expected, control techniques of the various QoS (Quality of Service) packet in consideration of requests is essential. ちなみに、QoS要求値としては、上位レイヤから要求されるエラーレイト、許容遅延時間、伝送レート、揺らぎ、パケット廃棄率等がある。 Incidentally, the QoS request value, the error rate required by a higher layer, the allowable delay time, transmission rate, fluctuations, there is a packet loss rate, and the like. HSDPA方式を採用している基地局は、移動局に送信するパケットを一時的に保存するキュー(バッファ)をQoS毎に有し、上位局から送信されたパケットのQoSを識別し、対応するキューにパケットを格納する。 Base station employing the HSDPA method, a queue (buffer) for temporarily storing the packets to be transmitted have in each QoS, to identify the QoS of the packet transmitted from the upper station to the mobile station, the corresponding queue It stores the packet in.
【0004】 [0004]
上記のキューの容量管理(フロー制御)のやりとりは上位局と基地局のMAC−hs部で行われる。 Exchange capacity management of the queue (flow control) is performed in MAC-hs of the upper station and the base station. フロー制御により、キュー内に記憶されているパケットが少ない場合は、より多くのパケットを基地局に伝送してこのキューに格納させ、キュー内に記憶されているパケットが多い場合は、予め規定されているキューのバッファ量(規定キュー量)の上限を超えないように、基地局に伝送するパケット量を減らし、キューのデータ量が制御されていた。 Flow control If the packets stored in the queue is small, it is stored by transmitting more packets to the base station in this queue, if packets stored in the queue is large, predefined a buffer amount of the queue is not to exceed the upper limit of the (defined queue weight), reduces the amount of packets transmitted to the base station, the data amount of the queue has been controlled. なお、キューに記憶されているデータ量またはバッファの空き容量は、基地局のMAC−hs部が上位局に通知している。 Incidentally, the free space of the data amount or the buffer is stored in the queue, MAC-hs unit in the base station is notified to the upper station.
【0005】 [0005]
一方、上記のキューの容量に影響を与えるものとして、基地局から移動局へ送信するパケットの優先順位を決定するスケジューリングと呼ばれる技術がある(例えば、非特許文献1参照)。 On the other hand, as to affect the capacity of the queue, there is a technique called scheduling for determining the priority of a packet to be transmitted from the base station to the mobile station (e.g., see Non-Patent Document 1). スケジューリングとは、どの移動局に下り回線を割り当てるかを決定する技術であり、単一もしくは複数の送信バッファ内のパケットに対し、送信の際の優先順序を決定する制御を行う。 Scheduling is a technique to determine and assign the downlink to which the mobile station, to the packet of a single or multiple transmit buffer, performs control for determining the priority order in the transmission. このスケジューリングの結果によっても、キュー内のデータ量は変化する。 By the results of the scheduling, the amount of data in the queue is changed.
【0006】 [0006]
【非特許文献1】 Non-Patent Document 1]
信学技報 MoMuC2002−3 (2002−05)、電子情報通信学会【0007】 IEICE MoMuC2002-3 (2002-05), Institute of Electronics, Information and Communication Engineers [0007]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、従来の基地局装置は、キューに格納されているパケットが多い場合、データが溢れないように上位局との間でフロー制御を行う。 However, the conventional base station apparatus, when a packet stored in the queue is large, performs flow control between the host station to prevent data overflow. しかし、その制御情報が上位局に伝わり、実際にパケットフローが制御されるまでにはタイムラグがあり、この間に溢れたデータは廃棄されてしまうという問題がある。 However, the control information is transmitted to the upper station, actually there is a time lag until the packet flow is controlled, the data that overflows during this time there is a problem that is discarded. データが廃棄された場合、上位局での再送となりスループットが劣化する。 If the data is discarded, it the throughput is deteriorated and the retransmission in the upper station. また、このタイムラグを考慮して、上位局から伝送される余剰入力を吸収するために、(タイムラグ)×(上位局からのデータの最大伝送レート)分の余分なバッファ(メモリ)を確保する方法もあるが、回路規模が大きくなるという問題がある。 Further, the method of this time lag in consideration, to ensure to absorb excess input transmitted from the upper station, the (time lag) × min extra buffer (maximum transmission rate of data from the upper station) (memory) Although some, there is a problem that the circuit scale becomes large.
【0008】 [0008]
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、パケットを一時的に保存するキューのデータ格納量を適正に制御することでスループットの低下を防止し、かつ全体のバッファ量を削減することができる基地局装置およびパケット送信スケジューリング方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the foregoing, that a decrease in throughput is prevented by appropriately controlling the amount of data stored in a queue for temporarily storing packet, and reducing the buffer capacity of the entire and to provide a base station apparatus and a packet transmission scheduling method that can. また、パケット送信スケジューリングの処理演算量および処理時間を低減し、通信システムのスループットを増大させることも目的とする。 Further, to reduce the amount of computation processing and processing time of packet transmission scheduling, also aims to increase the throughput of the communication system.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明の基地局装置は、移動局にパケットを送信する際にパケット送信スケジューリングを行う基地局であって、移動局に送信するパケットを一時保存するバッファと、前記バッファの空き容量に基づいて、前記パケット送信スケジューリングを行う際に使用される前記パケットの優先度を算出する優先度算出手段と、を具備する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention is a base station which performs packet transmission scheduling when transmitting a packet to a mobile station, a buffer for temporarily storing packets to be transmitted to the mobile station, based on the free space of the buffer, a configuration having a, a priority calculating means for calculating a priority of the packets used in performing the packet transmission scheduling.
【0010】 [0010]
本発明の基地局装置は、移動局にパケットを送信する際にパケット送信スケジューリングを行う基地局であって、移動局に送信するパケットを一時保存するバッファと、自局と前記移動局間の回線品質を取得する回線品質取得手段と、前記バッファの空き容量および取得された回線品質に基づいて、前記パケット送信スケジューリングを行う際に使用される前記パケットの優先度を算出する優先度算出手段と、を具備する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention is a base station which performs packet transmission scheduling when transmitting a packet to a mobile station, a buffer for temporarily storing packets to be transmitted to the mobile station, the line between the mobile station and the own station and line quality acquisition means for acquiring a quality, based on the available capacity and the acquired channel quality of the buffer, and the priority calculation means for calculating a priority of the packets used in performing the packet transmission scheduling, a configuration having a.
【0011】 [0011]
これらの構成によれば、バッファ残量を優先度に反映させることでキュー内に格納されているデータ量が多いキューに対してパケットデータを優先的に送信することができ、規定キュー量の上限に達する前にキュー内のパケットデータを送信してやることで全体のバッファ量を削減できる。 According to these configurations, the remaining buffer capacity of the packet data can be transmitted preferentially against the cue data amount stored in the queue by reflecting often the priority specified queue of upper can reduce the overall buffer amount by'll transmit the packet data in the queue before the reach. さらに回線品質を考慮することで、伝搬特性のよいUEに対して優先して送信を割り当てることができるので、通信システムのスループットを増大することができる。 Further, by considering the channel quality, it is possible to assign a transmission priority relative good UE propagation characteristics, it is possible to increase the throughput of the communication system. しかし、伝搬特性が悪い、もしくは規定許容時間が大きいために割り当てが行われずキュー内にパケットデータが大量に格納されているUEに対しては、バッファ残量を考慮することにより、優先して送信を割り当てることができ、回線品質のみで優先度を算出する場合に比べてユーザ間の公平性を向上させることができる。 However, propagation characteristics is poor, or for the UE the packet data is stored in large quantities specified tolerance time assignment is not in the queue done for large, by taking into account the buffer capacity, preferentially transmitted can be assigned to, it is possible to improve the fairness among the users in comparison with the case of calculating the priority only channel quality.
【0012】 [0012]
本発明の基地局装置は、上記の構成において、前記優先度算出手段は、前記パケットの伝送許容遅延時間に対する残り時間にさらに基づいて前記パケットの優先度を算出する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention, in the above configuration, the priority calculation unit employs a configuration for calculating a priority of the packet further based on the remaining time for the allowable transmission delay time of the packet.
【0013】 [0013]
この構成によれば、上記の作用に加え、リアルタイム性の強いデータ等のパケットの優先度を高める作用も持つので、キューのデータ格納量の制御と共にQoSを満たしやすいパケット送信スケジューリングを実現することができる。 According to this configuration, in addition to the function described above, since also has the effect of increasing the priority of the packet, such as strong real-time data, it is possible to realize a satisfying easy packet transmission scheduling QoS with control of the data storage amount of the queue it can. また、簡易なアルゴリズムで統一的にQoSを考慮した優先度を決定できるので、パケット送信スケジューリングの処理演算量および処理時間を低減することができる。 Since it determines the unified priority considering QoS simple algorithm, it is possible to reduce the amount of computation processing and processing time of packet transmission scheduling.
【0014】 [0014]
本発明の基地局装置は、上記の構成において、前記優先度算出手段は、自局と前記移動局間の回線のスループットにさらに基づいて前記パケットの優先度を算出する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention, in the above configuration, the priority calculation unit employs a configuration for calculating a priority of the packet further based on the throughput of the line between the mobile station and the own station.
【0015】 [0015]
この構成によれば、上記の作用に加え、実績スループットが小さい移動局に対するパケットの優先度を高める作用も持つので、キューのデータ格納量の制御と共に、移動局間のスループットの公平性を満たしやすいパケット送信スケジューリングを実現することができる。 According to this configuration, in addition to the function described above, since also has the effect of increasing the priority of the packet for actual throughput is small mobile station, together with control of the amount of data stored in the queue, easily it meets the fairness in throughput between the mobile station it is possible to realize a packet transmission scheduling.
【0016】 [0016]
本発明の基地局装置は、上記の構成において、前記優先度算出手段は、前記バッファの空き容量が少ないほど前記パケットの優先度を高く算出する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention, in the above configuration, the priority calculation unit employs a configuration to increase calculating the priority of the packet as the free space of the buffer is small.
【0017】 [0017]
この構成によれば、キューのバッファ残量が少なくなればなるほど優先度を高く算出するので、パケットが廃棄される可能性を減少させることができる。 According to this configuration, since the buffer remaining capacity of the queue is higher calculates the more priority if less, it is possible to reduce the possibility that the packet is discarded.
【0018】 [0018]
本発明の基地局装置は、上記の構成において、前記優先度算出手段は、前記バッファの空き容量が0に近いほど前記パケットの優先度を指数関数的に高く算出する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention, in the above configuration, the priority calculation unit employs a configuration in which the free space of the buffer the higher calculates the priority of the packet exponentially close to zero.
【0019】 [0019]
この構成によれば、キューのバッファ残量がなくなりそうな場合、優先度がより高く算出されるので、パケットが廃棄される可能性をより減少させることができる。 According to this configuration, when likely eliminates the buffer capacity of the queue, since priority is higher calculated, it is possible to further reduce the possibility that the packet is discarded.
【0020】 [0020]
本発明の基地局装置は、上記の構成において、前記優先度算出手段は、前記バッファの空き容量および前記取得された回線品質の比を用いて前記パケットの優先度を算出する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention, in the above configuration, the priority calculation unit employs a configuration for calculating a priority of the packet by using the free space and the obtained ratio of the channel quality of the buffer.
【0021】 [0021]
この構成によれば、パケット送信スケジューリングのアルゴリズムを簡易化することができ、伝搬特性の良いUEに優先して送信を割り当てることにより通信システムのスループットを増大させることができる。 According to this configuration, it is possible to simplify the algorithm for packet transmission scheduling, it is possible to increase the throughput of the communication system by assigning a transmission priority to good propagation characteristics UE.
【0022】 [0022]
本発明の基地局装置は、上記の構成において、前記バッファの空き容量に重み付けを行う重み付け手段、をさらに具備し、前記優先度算出手段は、重み付けがされた前記バッファの空き容量に基づいて前記パケットの優先度を算出する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention, in the above configuration, the weighting means for weighting the free space of the buffer, further comprising a, the priority calculation means, based on free capacity of the weighting is the buffer the a configuration that calculates the priority of the packet.
【0023】 [0023]
この構成によれば、優先度演算において、キューのデータ格納量の制御の寄与分を加減することができるので、キューのデータ格納量の制御と上記の他のパケット送信スケジューリングを調和させて動作させることができる。 According to this configuration, the priority calculation, it is possible to moderate the contribution of control of the data storage amount of the queue, thereby operated to harmonize control and other packet transmission scheduling of the data storage amount of the queue be able to.
【0024】 [0024]
本発明の基地局装置は、上記の構成において、前記優先度算出手段は、前記バッファの空き容量の代わりに前記バッファに格納されているデータ量に基づいて前記パケットの優先度を算出する構成を採る。 The base station apparatus of the present invention, in the above configuration, the priority calculation unit, a configuration of calculating the priority of the packet based on the amount of data stored in the buffer in place of the free space of the buffer take.
【0025】 [0025]
この構成によれば、格納されているデータ量の多いバッファから優先してパケットを送信することができる。 According to this configuration, it is possible to preferentially from data-intensive buffer stored transmits a packet.
【0026】 [0026]
本発明のパケット送信スケジューリング方法は、基地局から移動局に送信されるパケットの一時保存を行うバッファの空き容量に基づいて、パケット送信スケジューリングを行う際に使用される前記パケットの優先度を算出する優先度算出ステップを具備するようにした。 Packet transmission scheduling method of the present invention is calculated based on the free space in the buffer for performing temporary storage of packets sent to the mobile station from the base station, the priority of the packets used in performing packet transmission scheduling It was set to comprise a priority calculation step.
【0027】 [0027]
本発明のパケット送信スケジューリング方法は、基地局と移動局間の回線品質を検出する回線品質検出ステップと、前記基地局から前記移動局に送信されるパケットの一時保存を行うバッファの空き容量および検出された回線品質に基づいて、パケット送信スケジューリングを行う際に使用される前記パケットの優先度を算出する優先度算出ステップと、を具備するようにした。 Packet transmission scheduling method of the present invention, the base station and the channel quality detecting a channel quality between the mobile station, the free space in the buffer to perform temporary storage of packets sent to the mobile station from the base station and detection on the basis of the line quality, and so as to anda priority calculation step of calculating a priority of the packets used in performing packet transmission scheduling.
【0028】 [0028]
これらの方法によれば、バッファ残量を優先度に反映させることでキュー内に格納されているデータ量が多いキューに対してパケットデータを優先的に送信することができ、規定キュー量の上限に達する前にキュー内のパケットデータを送信してやることで全体のバッファ量を削減できる。 According to these methods, the remaining buffer capacity of the packet data can be transmitted preferentially against the cue data amount stored in the queue by reflecting often the priority specified queue of upper can reduce the overall buffer amount by'll transmit the packet data in the queue before the reach. さらに回線品質を考慮することで、伝搬特性のよいUEに対して優先して送信を割り当てることができるので、通信システムのスループットを増大することができる。 Further, by considering the channel quality, it is possible to assign a transmission priority relative good UE propagation characteristics, it is possible to increase the throughput of the communication system. しかし、伝搬特性が悪い、もしくは規定許容時間が大きいために割り当てが行われずキュー内にパケットデータが大量に格納されているUEに対しては、バッファ残量を考慮することにより、優先して送信を割り当てることができ、回線品質のみで優先度を算出する場合に比べてユーザ間の公平性を向上させることができる。 However, propagation characteristics is poor, or for the UE the packet data is stored in large quantities specified tolerance time assignment is not in the queue done for large, by taking into account the buffer capacity, preferentially transmitted can be assigned to, it is possible to improve the fairness among the users in comparison with the case of calculating the priority only channel quality.
【0029】 [0029]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
フロー制御は、基地局からRNCへキューのデータ格納状況に関する情報が通知され、RNCがこの情報に基づいて基地局へ伝送するデータ量を制御することにより、基地局内のキューに格納されているデータ量を制御する。 Flow control is notified information about the data storage status of the queue from the base station to the RNC, RNC is by controlling the amount of data to be transmitted to the base station on the basis of this information, data stored in a queue in the base station to control the amount. しかし、図1に示すように、基地局内のキューに格納されているデータ量を制御するには、RNCからの入力データ量を制御するだけでなく、UEへの出力データ量を制御しても良いし、または、この両者を行っても良い。 However, as shown in FIG. 1, to control the amount of data stored in a queue in the base station, not only controls the amount of input data from the RNC, also control the amount of output data to the UE It may, or may be carried out both. 本発明者は、この点に着目し、キューのデータ格納状況を考慮したパケット送信スケジューリングを行うことにより、UEへの出力データ量を制御し、キューに格納されたデータ量を制御できることを見出して本発明をするに至った。 The present inventors focused on this point, by performing packet transmission scheduling in consideration of the data storage status of the queue, to control the amount of output data to the UE, and found to be able to control the amount of data stored in a queue this has led to the present invention.
【0030】 [0030]
すなわち、本発明の骨子は、パケットデータを一時的に格納するプライオリティ・キューの空き容量、すなわち、予め規定されているキューの全容量(規定キュー量)からデータが格納されているバッファ量を減じた値(バッファ残量値)に基づいてパケット送信スケジューリングにおいて使用される優先度を求めることである。 That is, the gist of the present invention, reduces the free space of the priority queue for storing the packet data temporarily, namely, the buffer amount of data from the full capacity of the queue is predefined (defined queue amount) is stored the value is to determine the priority to be used in packet transmission scheduling based on the (remaining buffer capacity value). これは取りも直さず、フロー制御の一端をパケット送信スケジューリングが担うことに相当する。 This is not healed also take, equivalent to playing a part of the flow control packet transmission scheduling. また、この制御は上位局に依存せずに行うことができるのも大きな特徴である。 Further, this control is big feature can be performed without depending on the upper station.
【0031】 [0031]
また、ベスト・エフォート(BE)のデータもQoS(Quality of Service)を考慮するデータについても、統一的に優先順位を決定し、バッファ残量の少ないキューに格納されているパケットを優先して送信するので、上位局でのフロー制御のタイムラグの影響を低減することができる。 As for the consideration data data also QoS (Quality of Service) of best effort (BE), unified triage, with priority packets stored in the low buffer capacity cueing since, it is possible to reduce the influence of time lag of the flow control in the upper station.
【0032】 [0032]
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. なお、ここでは、HSDPA方式を採用している通信システムを例にとって説明するが、本発明の基地局装置およびパケット送信スケジューリング方法は、これに限定されずパケットのスケジューリングを行う同様の他の通信システムにも適用可能である。 Here, although illustrating a communication system employing the HSDPA scheme as an example, the base station apparatus and a packet transmission scheduling method of the present invention, like other communication system that performs scheduling of limited without packet thereto also it can be applied.
【0033】 [0033]
(実施の形態1) (Embodiment 1)
図2は、本発明の実施の形態1に係る基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. ここでは、基地局装置が、上位局(RNC;Radio Network Controller)101から送信データを渡され、スケジューリングを行い、移動局(UE;User Equipment)106と通信を行う場合を例にとって説明する。 Here, the base station apparatus, the upper station; passed the data transmitted from (RNC Radio Network Controller) 101, performs scheduling, the mobile station; will be described as an example the case of performing communication with (UE User Equipment) 106. 図面中の点線のうち、Iubは、上位局と基地局間のインターフェースを、Uuは、基地局と移動局間のインターフェースを表している。 Of dotted lines in the drawings, Iub is the interface between the upper station and a base station, Uu represents the interface between the mobile station and the base station.
【0034】 [0034]
図2に示す基地局装置は、MAC−hs(Medium Access Control used for high speed)部102、変調部103、無線送受信部104、アンテナ105、および復調部107を有する。 The base station apparatus shown in FIG. 2 includes a MAC-hs (Medium Access Control used for high speed) section 102, modulation section 103, radio transceiver unit 104, antenna 105 and demodulation section 107,. そして、MAC−hs部102は、プライオリティ・キュー(優先度付きキュー)111、バッファ残量測定部112、スケジューラ113、スイッチ114、TB(トランスポート・ブロック)作成部115、およびHARQ部116を有する。 Then, MAC-hs unit 102 includes a priority queue (priority queue) 111, the remaining buffer capacity measuring unit 112, a scheduler 113, a switch 114, TB (transport block) creation unit 115 and the HARQ unit 116, . ここで、プライオリティ・キュー111は、この基地局装置が管理できる移動局の数に相当する分の回路を有している。 Here, the priority queue 111 has a minute circuit corresponding to the number of mobile stations that the base station apparatus can manage.
【0035】 [0035]
MAC−hs部102において、プライオリティ・キュー111は、移動局(UE)106へ送信するパケットデータをRNC101からIubを介し受け取る。 In MAC-hs unit 102, the priority queue 111 receives via the Iub the packet data to be transmitted to the mobile station (UE) 106 from RNC 101. そして、この送信パケットデータを、各送信データのプライオリティ・クラス(サービスクラス)毎に設けられている複数のキューに格納する。 Then, it stores the transmission packet data, into a plurality of queues provided for each priority class of each transmission data (service class). このプライオリティ・クラスは、送信データと同時にRNC101から通知される。 This priority class is notified from the transmission data at the same time as RNC101.
【0036】 [0036]
バッファ残量測定部112は、QoS毎のキューのバッファ残量を測定し、スケジューラ113に通知する。 Buffer remaining capacity measuring unit 112 measures the remaining buffer amount of the queue for each QoS, and notifies the scheduler 113.
【0037】 [0037]
スケジューラ113は、バッファ残量測定部112から出力されたバッファ残量値を用いてキューごとに優先度を算出し、優先度が最大であるキューを選択し、スイッチ114に出力する。 The scheduler 113 uses the buffer remaining capacity value output from the buffer remaining capacity measuring unit 112 calculates the priority for each queue, priority select the queue is the maximum, and outputs to the switch 114. パケットが出力されたキューはバッファ残量値が更新される。 Queue the packet is output buffer remaining capacity value is updated. そして、スケジューラ113は、求められた優先度に従って、変調方式、符号化率等の送信条件を決定し、制御信号C11、C12、C13、C14、およびC15を用いて、TB作成部115、HARQ部116、変調部103、および無線送受信部104をそれぞれ制御する。 Then, the scheduler 113 according to the priority determined, modulation scheme, and determines the transmission conditions of the coding rate or the like, using the control signal C11, C12, C13, C14, and C15, TB creating section 115, HARQ section 116, and controls the modulation unit 103, and a wireless transceiver 104, respectively. このスケジューラ113の内部構成については後述する。 It will be described later the internal configuration of the scheduler 113.
【0038】 [0038]
スイッチ114は、プライオリティ・キュー111の各キューに対応して複数存在する出力端子から、スケジューラ113によって選択されたキューに対応する出力端子を選択し、プライオリティ・キュー111から出力されるパケットを切り替える。 Switch 114, corresponding to each queue of priority queues 111 from an output terminal that there exist a plurality of select output terminal corresponding to the queue selected by the scheduler 113 switches the packet output from the priority queue 111.
【0039】 [0039]
TB作成部115は、スイッチ114を介し、プライオリティ・キュー111から出力されたパケットから、スケジューラ113より出力された制御信号C11によって指定されたTBサイズに従って、複数パケットを一まとまりにして伝送する際の単位であるTBを作成し、HARQ部116に出力する。 TB creation unit 115 via the switch 114, the output packet from the priority queue 111, in accordance with TB size specified by the control signal C11 output from the scheduler 113, in transmitting to a plurality of packets to a collection create a TB is a unit, and outputs the HARQ unit 116.
【0040】 [0040]
HARQ部116は、TB作成部115から出力されたTB(送信データ)を、制御信号C12に従って、符号化および再送制御しながら、変調部103に出力する。 HARQ section 116, TB output from TB creating section 115 (transmission data) in accordance with the control signal C12, while the coding and retransmission control, and outputs to modulating section 103. NACK信号を受け取って再送待ちとなった場合、HARQ内のバッファに再送待ちのパケットを一時保存し、送信する順番が来たときにこのパケットの再送を最優先し、すぐに送信する。 If a retransmission waiting to receive a NACK signal, temporarily stores a buffer retransmission waiting packets in the HARQ, the highest priority retransmission of the packet when the turn comes to transmit, it transmits immediately. また、HARQプロセスにおいて、送信可能な全てのパケットが送信待ちの状態にある場合は、上記の優先度演算以降の処理を停止する。 Further, in the HARQ process, if all the packets that can be transmitted is in a state awaiting transmission stops the subsequent processing priority calculation above.
【0041】 [0041]
変調部103は、HARQ部116から出力された送信データに対し、制御信号C13によって指定された変調方式で変調処理を行い、また、制御信号C14によって指定された符号数で符号化処理を行い、無線送受信部104に出力する。 Modulation unit 103 informs the transmission data output from the HARQ unit 116 performs a modulation process on the specified modulation scheme by the control signal C13, also, it performs encoding processing by symbol number designated by the control signal C14, and outputs to the radio transceiver unit 104.
【0042】 [0042]
無線送受信部104は、変調部103から出力された変調後の送信データにアップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、アンテナ105を介して、送信する。 Wireless transceiver 104 performs predetermined radio transmission processing such as up-conversion on the transmission data after modulated output from the modulator 103, through the antenna 105, and transmits. また、アンテナ105を介し受信した信号にダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、復調部107に出力する。 Moreover, subjected to predetermined radio reception processing such as down-conversion on the received signal through the antenna 105, and outputs to the demodulator 107.
【0043】 [0043]
復調部107は、無線送受信部104から出力された受信データに対し、復調処理を施し、受信データを得る。 Demodulator 107, on the received data output from the radio transceiver 104, demodulates, obtains received data. また、移動局側の受信品質を受信データから抽出し、スケジューラ113に出力する。 Also, it extracts the reception quality of the mobile station side from the received data, and outputs to the scheduler 113.
【0044】 [0044]
図3は、プライオリティ・キュー111のデータ構造の概念を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing the concept of a data structure of the priority queue 111.
【0045】 [0045]
プライオリティ・キュー111は、UE#1に対応するプライオリティ・キュー111−1と、UE#2に対応するプライオリティ・キュー111−2とを有する。 Priority queue 111 has a priority queue 111-1 corresponding to UE # 1, a priority queue 111-2 corresponding to the UE # 2. そして、各UEに対応するプライオリティ・キューにおいて、QoSに対応して、すなわち、リアルタイム性が厳しく要求されるサービスからBE型のサービスまでの4つのキュー#1〜#4が設置され、上位局から伝送されたパケットが分類されてそれぞれのキューに格納される。 Then, the priority queue corresponding to each UE, in response to QoS, i.e., four queues # 1 to # 4 from a service that requires real time strictly to the BE service is installed, from the upper station transmitted packet is stored is classified in each queue. ここで、UE#iのCIRをCIR#1、UE#iのキュー#jのバッファ残量値をq ij 、UE#iのキュー#jに格納されているパケットの優先度をP ijとする。 Here, CIR and CIR # 1, the buffer remaining capacity value of the queue #j of UE # i q ij of UE # i, the priority of packets stored in the queue #j of UE # i and P ij . なお、プライオリティ・キュー111の構成はこれに限定されず2以上の移動局の処理を行うことが可能であり、また、キューの数も4個に限定されない。 The configuration of the priority queue 111 is capable of performing the processing of two or more mobile stations is not limited to this, also, it is not limited number of queues to four.
【0046】 [0046]
スケジューラ113は、プライオリティ・キュー111の各キューに対し、優先度P ijを算出し、最大の優先度を有するキューを選択する。 The scheduler 113, for each queue of priority queues 111, and calculates the priority P ij, to select a queue with the highest priority. 次のTTI(Transmission Timing Interval)においては、現TTIでパケットが送信されたキュー、またはパケットが上位局から送られてきたキューに対してバッファ残量値を更新する。 In the next TTI (Transmission Timing Interval), and updates the buffer remaining capacity value to the queue the queue packet is transmitted in the current TTI or packet, it is sent from the upper station. それ以外のキューは現在のバッファ残量値を保持する。 The other queue holds the current buffer remaining value.
【0047】 [0047]
図4は、スケジューラ113の内部構成の一例を示すブロック図である。 Figure 4 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the scheduler 113. スケジューラ113は、受信品質検出部121、優先度演算部122、キュー選択部123、および送信制御部124を有する。 The scheduler 113 has received quality detecting section 121, the priority calculation unit 122, the queue selector 123, and a transmission control section 124.
【0048】 [0048]
受信品質検出部121は、復調部107において復調された受信データから抽出された移動局側の回線品質情報であるCQI(Channel Quality Indicator)から受信品質を検出する。 Reception quality detection section 121 detects the reception quality from CQI is channel quality information of the mobile station extracted from the received data demodulated by the demodulator 107 (Channel Quality Indicator). CQIは、通信中の基地局に対して移動局が受信可能な伝送レート等を通知する情報であり、移動局における受信品質に基づいて決定されている。 CQI, the mobile station is information for notifying the receivable transmission rate, etc., are determined based on the reception quality at the mobile station to the base station in communication. ここで、基地局側で用いる受信品質は推定したCIR等でも良いし、また、30段階のCQI値を直接使用しても良い。 Here, to the reception quality used in the base station side it may be estimated CIR, etc., also may be used CQI values ​​of 30 stages directly.
【0049】 [0049]
回線品質情報としては、移動局で測定された共通パイロットチャネル(CPICH;Common Pilot Channel)のCIR(Carrier to Interference Ratio)に基づいたCQIの他に、送信電力制御されている、A−DPCH(Associated −Dedicated Physical Channel)の送信電力などを用いることができる。 The channel quality information, the common pilot channel measured by the mobile station; the other CQI based on CIR (Carrier to Interference Ratio) of (CPICH Common Pilot Channel), which is the transmission power control, A-DPCH (Associated or the like can be used transmit power of -Dedicated Physical Channel). 送信電力を用いることができるのは、移動局側の受信品質が悪い場合には、基地局側の送信電力も移動局側の要求に従って増大するからである。 Can be used transmission power, when the reception quality of the mobile station is poor, because the transmission power of the base station side increases with the mobile station requests.
【0050】 [0050]
優先度演算部122はバッファ残量測定部112からバッファ残量値が通知される。 Priority calculation unit 122 buffer capacity value from the buffer remaining capacity measurement unit 112 is notified. そして、 And,
優先度 = 受信品質 × 1/バッファ残量値の式に従って、キュー毎に優先度を算出し、キュー選択部123に出力する。 According to the equation priority = reception quality × 1 / buffer remaining capacity value, calculates a priority for each queue, output queue selector 123. 具体的には、上記のCIR#i、q ij 、P ijを用いて、 Specifically, the above CIR # i, q ij, using P ij,
ij = CIR#i × 1/q ij P ij = CIR # i × 1 / q ij
と表される。 Denoted.
【0051】 [0051]
キュー選択部123は優先度が最大であるキューを選択し、スイッチ114および送信制御部124に通知する。 Queue selection unit 123 selects the queue priority is maximum, and notifies the switch 114 and transmission control section 124.
【0052】 [0052]
送信制御部124は、受信品質検出部121から受信品質、復調部107からACK/NACK信号、キュー選択部123から選択キューが通知される。 Transmission control section 124, reception quality from reception quality detection section 121, ACK / NACK signal, the selected queue from the queue selection section 123 is notified from the demodulator 107. そして、キュー選択部123で選択されたキューに基づいて送信条件、すなわち、TBサイズ、HARQ再送制御、変調方式、および送信電力を決定し、TB作成部115にTB制御信号C11、HARQ部116に再送制御信号C12、変調部103に変調制御信号C13および符号化制御信号C14、無線送受信部104に送信電力制御信号C15をそれぞれ送り、各回路を制御する。 The transmission condition based on the selected queue in the queue selector 123, i.e., TB size, HARQ retransmission control, modulation scheme, and transmission power determined in TB control signals C11, HARQ unit 116 TB creating section 115 retransmission control signal C12, the feed modulator 103 to the modulation control signals C13 and encoding control signal C14, the transmission to the wireless transceiver 104 power control signal C15, respectively, to control each circuit.
【0053】 [0053]
図5は、上記の基地局装置が使用するパケット送信スケジューリング方法の手順をまとめたフロー図である。 Figure 5 is a flow diagram above base station apparatus is a summary of the entire packet transmission scheduling method used.
【0054】 [0054]
本実施の形態に係る基地局装置は、RNC101より送信パケットを受理し(ST1010)、プライオリティ・キュー111に格納する(ST1020)。 The base station apparatus according to this embodiment, accepts a transmission packet from the RNC 101 (ST 1010), and stored in the priority queue 111 (ST 1020). そして、バッファ残量を測定する(ST1030)。 Then, to determine the remaining capacity of the buffer (ST1030). 一方、UE106から送信された信号をアンテナ105で受信し(ST1050)、無線送受信部104において無線受信処理を施す(ST1060)。 On the other hand, it receives the signal transmitted from the UE106 in the antenna 105 (ST 1050), subjected to radio reception processing in radio reception section 104 (ST 1060). 次に、復調部107において受信データを復調し(ST1070)、このデータの中から移動局側の受信品質に関する情報を検出する(ST1080)。 Next, it demodulates the received data in the demodulating section 107 (ST 1070), to detect the information regarding the reception quality of the mobile station side from this data (ST 1080).
【0055】 [0055]
バッファ残量値および受信品質を取得し終わった後、スケジューラ113は、送信パケットの優先度を演算し(ST1090)、実際に送信するパケットを決定した後、この送信パケットに対する送信条件を決定する(ST1100)。 After finishing to get the buffer remaining capacity value and the reception quality, the scheduler 113 calculates the priority of the transmission packet (ST 1090), after determining the packet to be transmitted actually to determine the transmission condition for the transmission packet ( ST1100). そして、この送信条件に基づいて基地局装置は送信パケットを移動局に送信する(ST1110)。 Then, the base station apparatus based on the transmission condition for transmitting the transmission packet to the mobile station (ST 1110).
【0056】 [0056]
図6は、上記の構成により実現される本実施の形態の効果について説明する図である。 Figure 6 is a diagram illustrating the effect of the present embodiment is realized by the above configuration.
【0057】 [0057]
基地局のキューから見て、入力過多の状況(入力データ量が出力データ量より多い場合)では、図中の点線C1に示すように、時間経過に伴いキュー内のデータ格納量は右上がりに上昇していく(実際には図に示したように直線とは限らない)。 When viewed from the queue of the base station, the status of the input excess (if the amount of input data is larger than the amount of output data), as indicated by the dotted line C1 of the figure, the amount of data stored in the queue with the passage of time in the upper right It rises (not actually necessarily linear as is shown in FIG.). この状況下において、従来は、キューのバッファ量の上限がレベルL2だった場合、キュー内のデータ格納量がこのレベルを超えた段階で基地局に伝送されてきたパケットは廃棄されることになる。 Under these circumstances, conventionally, if the upper limit of the buffer amount of the queue was level L2, packet data storage amount in the queue have been transmitted to the base station at a stage beyond this level will be discarded . また、例えば、基地局がデータ格納量の閾値L3を越えたときに上位局に対し入力を絞るように通知をする場合、上記の通り、実際に入力が減少するまでにはタイムラグがあるため、実際に入力が減少する時点でのデータ格納量をL1とすると、その間のデータ上昇量(L1−L2)を吸収するためのバッファが必要である。 Further, for example, in the case, as described above, that is until the actual input is reduced there is a time lag the base station a notification to squeeze the input to the upper station when exceeding the threshold value L3 of the data storage volume, in fact entered the amount of data stored at the time of decreasing the L1, it is necessary to buffer for absorbing between data increase amount (L1-L2). ただし、フロー制御の方法は、上記の方法に限定されない。 However, the method of flow control is not limited to the above method.
【0058】 [0058]
本実施の形態においては、キューのデータ格納量(バッファ残量)に伴い、パケット送信スケジューリングを行うので、基地局から見た出力が増加し、結果として、データ格納量は、図中の実線C2に示すような挙動をとり得る。 In the present embodiment, as the amount of data stored in the queue (buffer remaining capacity), since the packet transmission scheduling, an output as seen from the base station is increased, as a result, the data storage amount is the solid line in FIG C2 It can take the behavior, such as shown in FIG. よって、データ格納量が上限レベルのL2を超えることは少ないし、また(L1−L2)分の余分なバッファを備える必要性も小さい。 Therefore, It is rarely the data storage amount exceeds the L2 upper level, (L1-L2) component need be small with an extra buffer. よって、本実施の形態により、キューのデータ格納量を適正に制御することができ、また、余分なバッファを削減することができる。 Therefore, the present embodiment, it is possible to properly control the amount of data stored in the queue, also, it is possible to reduce the excess buffer.
【0059】 [0059]
以上の構成において、スケジューラ113は、いずれのプライオリティ・クラスに属するパケットに対しても、単一の方法により、パケット送信時の優先度を決定する。 In the above configuration, the scheduler 113, also for a packet belonging to any of the priority class, with a single method, determines the priority at the time of packet transmission. 具体的には、優先度演算部122は、バッファ残量と受信品質を見て優先度を決定する。 Specifically, the priority calculation unit 122 determines the priority viewed reception quality and buffer capacity.
【0060】 [0060]
このように、本実施の形態によれば、MAC−hs部102においてバッファ残量を優先度に反映させることで上位局との制御情報のやりとりにおけるタイムラグを考慮した余分なメモリを削減することができる。 Thus, according to this embodiment, it is possible to reduce the extra memory in consideration of the time lag in the exchange of control information between the host station by reflecting the buffer remaining capacity to the priority in the MAC-hs unit 102 it can. また、各キューに格納されているデータ格納量を平均化することができる。 Further, it is possible to average the data storage amount stored in each queue. さらに回線品質を考慮することで、通信システムのスループットを増大することができる。 Further, by considering the line quality, it is possible to increase the throughput of the communication system.
【0061】 [0061]
なお、ここでは、上位局(RNC)から送信データが送られてくる場合を例にとって説明したが、インターネットのような非階層構造をとるネットワークの場合は、ルータから送信データが送られてくる。 Here, a case has been described where the upper station from (RNC) transmits data is sent as an example, if the network taking non-hierarchical structure, such as the Internet, is sent transmitted data from the router.
【0062】 [0062]
また、ここでは、優先度を受信品質およびバッファ残量の両方に基づいて決定する場合を例にとって説明したが、バッファ残量のみに基づいて決定する形態も考え得る。 Further, here, the case of determining based on the priority to both the reception quality and the remaining buffer capacity has been described as an example, also conceivable form determined based only on the buffer capacity.
【0063】 [0063]
(実施の形態2) (Embodiment 2)
図7は、本発明の実施の形態2に係る基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 7 is a block diagram showing an example of a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. なお、この基地局装置は、図2に示した基地局装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 Incidentally, the base station apparatus has a base station apparatus and the same basic structure shown in FIG. 2, the same reference numerals are given to the same components, and description thereof is omitted.
【0064】 [0064]
本実施の形態の特徴は、タイマ201をさらに有し、伝送許容遅延時間に対する残り時間をさらに考慮してスケジューリングを行うことであり、これにより、統一的に優先順位を決定することができる。 Feature of the present embodiment further includes a timer 201, it is to perform scheduling further consideration of the remaining time for the allowable transmission delay time, which makes it possible to determine the unified priority.
【0065】 [0065]
MAC−hs部102においてプライオリティ・キュー111の各キューには伝送許容遅延時間T が規定されている。 Allowable transmission delay time T L for each queue of priority queues 111 in MAC-hs unit 102 is defined. そして、プライオリティ・キュー111は、パケットを格納した格納時刻t および規定時間T をパケットごとにタイマ201に通知する。 The priority queue 111 notifies the storage time t S and specified time T L and stores the packet in the timer 201 for each packet.
【0066】 [0066]
タイマ201は、各パケットデータにそれぞれ対応するタイマを有し、パケットデータがプライオリティ・キュー111の中で停留可能な残り時間(残余時間)をスケジューラ113aに出力する。 Timer 201 has a corresponding timer to each packet data, packet data is output retention possible remaining time in the priority queue 111 (remaining time) to the scheduler 113a. なお、パケットデータをグルーピングして、グループ毎にタイマを有するようにしても良い。 Incidentally, by grouping the packet data, it may have a timer for each group. タイマの初期値としては、パケットが格納されているキューの規定時間がセットされ、時間経過と共に上記の残余時間がデクリメントされる。 The initial value of the timer, specified time queue a packet is stored is set and said remaining time is decremented with time.
【0067】 [0067]
図8は、プライオリティ・キュー111のデータ構造の概念を示す図である。 Figure 8 is a diagram showing the concept of a data structure of the priority queue 111. バッファ残量値q ij 、移動局が受信した信号の受信品CIR#i、および許容遅延時間t ijをもとに優先度演算を行い優先度決定する。 Buffer remaining capacity value q ij, the mobile station determines the priority calculation was carried out priority based on the received goods CIR # i, and the allowable delay time t ij of the received signal. 各キューには、許容遅延時間に基づいて規定時間T が規定される。 Each queue specified time T L based on the allowable delay time is defined. リアルタイム性の強いサービスほど規定時間T は短く設定されるのに対し、BE型サービスに近づくほど規定時間は長く設定される。 Whereas the specified time T L as the strong real-time service is set shorter specified time closer to the BE service is set longer. なお、送信されなかったパケットの残余時間は次のTTIにおいてもリセットされない。 Incidentally, the remaining time of not sent will not be reset in the next TTI.
【0068】 [0068]
なお、プライオリティ・クラスがBEの場合は、規定時間T をデクリメントせず、残余時間を一定とする。 It should be noted that the priority class is in the case of BE, without decrements the specified time T L, the remaining time is constant. このとき、規定時間として、既に他のキューに規定されている全ての規定時間のうち、最大の値を示すもの以下の値を自動的に設定する。 At this time, as the specified time, already out of all defined in the other queue specified time, automatically sets the following values ​​indicates a maximum value. なお、パケットの許容遅延時間を直接セットしてもよい。 Incidentally, the allowable delay time of a packet may be set directly.
【0069】 [0069]
スケジューラ113aは、図9に示すように優先度演算部122aにおいてタイマ201から出力された残余時間、移動局が受信した信号の受信品質、およびバッファ残量値を用いて、 The scheduler 113a may use the remaining time that is outputted from the timer 201 in the priority calculation unit 122a as shown in FIG. 9, the reception quality of a signal the mobile station receives, and the buffer remaining capacity value,
優先度 = 受信品質 × 1/バッファ残量値 × 1/残余時間の式に従って各キューに格納された時刻の最も古いパケットに対してそれぞれ優先度を算出し、優先度が最大であるパケットの格納されているキューを選択し、スイッチ114および送信制御部124に通知する。 Respectively calculating a priority for the oldest packet time stored in each queue in accordance with the equation priority = reception quality × 1 / buffer remaining capacity value × 1 / remaining time, stored in the packet priority level is the maximum by selecting the queue it is, notifies the switch 114 and transmission control section 124. 具体的には、上記のP ij 、CIR#i、q ij 、t ijを用いて、 Specifically, using the above P ij, CIR # i, q ij, the t ij,
ij = CIR#i × 1/q ij × 1/t ij P ij = CIR # i × 1 / q ij × 1 / t ij
のように表される。 Represented as.
【0070】 [0070]
ただし、残余時間を求める計算は各キューに格納されているすべてのパケットに対して行われている。 However, calculation for obtaining the remaining time is performed for all packets stored in each queue. そして、スケジューラ113aは求められた優先度に従ってこれまでと同様に制御を行う。 Then, the same control as far according to the priority scheduler 113a obtained.
【0071】 [0071]
また、HARQプロセスにおいて、NACK信号を受け取って再送待ちとなった場合、HARQ内のバッファに再送待ちのパケットを一時保存し、送信の順番が来たときにすぐに再送する場合を例にとって説明したが、再送待ちの場合に再度優先度演算から実行し、パケットを再送しても良い。 Further, in the HARQ process, when a retransmission waiting to receive a NACK signal, and temporarily stores the packet retransmission waiting in a buffer in HARQ, it has been described as an example in which retransmission as soon as the order of transmission has come but again executed from the priority calculation if waiting for retransmission may retransmit the packet. この場合は、再送待ちのパケットのタイマ値も他のパケットのタイマ値と同様に残余時間の計測は継続し、他のパケットも含めた優先度の比較を行う。 In this case, the timer value of the retransmission wait packet also includes measurement of the timer value as well as the remaining time of another packet continues to compare the priority including other packet. ただし、再送待ちのパケットが選択されたとしても、依然再送待ち状態である場合は、送信処理に移行しない。 However, even a packet waiting for retransmission is selected, if it is still retransmission waiting state and do not migrate to the transmission processing. このとき、スケジューラ113aは、同一キューの次に格納されているパケットデータの優先度を計算する。 At this time, the scheduler 113a calculates the priority of the packet data stored next to the same queue.
【0072】 [0072]
上記の式を用いることにより、実施の形態1の効果に加え、残余時間の少ないパケットほど優先度を高く設定するので、QoSを保証することができ、さらに、残余時間の逆数を用いているので、残余時間が0に近づくと優先度が著しく高く設定されることとなり、許容遅延時間を守ることができる。 By using the above equation, in addition to the effect of the first embodiment, since setting a high priority as fewer packets remaining time, it is possible to guarantee QoS, the further, since using the inverse of the remaining time , it becomes that the priority remaining time approaches zero is set significantly higher, it is possible to protect the allowable delay time. また、簡易なアルゴリズムで統一的にQoSを考慮した優先度を決定できるので、パケット送信スケジューリングの処理演算量および処理時間を低減することができる。 Since it determines the unified priority considering QoS simple algorithm, it is possible to reduce the amount of computation processing and processing time of packet transmission scheduling.
【0073】 [0073]
(実施の形態3) (Embodiment 3)
図10は、本発明の実施の形態3に係る基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 10 is a block diagram showing an example of a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. なお、この基地局装置は、図7に示した基地局装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 Incidentally, the base station apparatus has a base station apparatus and the same basic structure shown in FIG. 7, the same reference numerals are given to the same components, and description thereof is omitted.
【0074】 [0074]
本実施の形態の特徴は、スループット算出部301をさらに有し、スケジューラ113bが移動局の実績のスループットをも考慮して優先度を決定することである。 Feature of the present embodiment further includes a throughput calculator 301, is that the scheduler 113b determines the priority in consideration of the throughput performance of the mobile station.
【0075】 [0075]
スループット算出部301は、復調部107の出力を監視して、移動局が基地局に対しデータを送信する際の実績のスループットを算出し、スケジューラ113bに出力する。 Throughput calculator 301 monitors the output of the demodulation unit 107, the mobile station calculates the throughput performance when transmitting data to the base station, and outputs to the scheduler 113b. この実績のスループットとしては、所定期間における平均値を用いても良いし、同様の概念を示す別のパラメータであっても良い。 The throughput of this achievement, may be used an average value in a predetermined period may be a separate parameter indicating a similar concept.
【0076】 [0076]
スケジューラ113bは、バッファ残量測定部112から出力されたバッファ残量値、タイマ201から出力された残余時間、復調部107から出力された移動局側の受信品質、およびスループット算出部301から出力された実績スループットを用いて、 The scheduler 113b may buffer remaining capacity buffer remaining capacity value output from the measurement unit 112, the remaining time that is outputted from the timer 201, output from the reception quality, and throughput calculation unit 301 of the mobile station side which is output from the demodulator 107 by using the actual throughput,
優先度 = 受信品質 × 1/バッファ残量値 × 1/残余時間 × 1/実績スループットの式に従ってパケットごとに優先度を算出する。 Priority = calculates the priority for each packet according to the equation of the reception quality × 1 / buffer remaining capacity value × 1 / remaining time × 1 / actual throughput.
【0077】 [0077]
また、スケジューラ113bは、実施の形態1と同様に送信制御も行う。 The scheduler 113b performs similarly transmit control in the first embodiment. 実施の形態1と異なる点は、TB制御信号C11がスループット算出部301にも送られ、この制御信号により通知されたTBサイズを用いて、スループット算出部301がスループットの算出を行うことである。 Embodiment is different from the first embodiment is, TB control signal C11 is sent to the throughput calculator 301, using the notified TB size by the control signal, the throughput calculator 301 is able to calculate the throughput.
【0078】 [0078]
図11は、プライオリティ・キュー111のデータ構造の概念を示す図である。 Figure 11 is a diagram showing the concept of a data structure of the priority queue 111. バッファ残量値q ij 、移動局が受信した信号の受信品CIR#i、許容遅延時間t ij 、および実績スループットTh ijをもとに優先度P ijはP ij = CIR#i × 1/q ij × 1/t ij × 1/Th ij Buffer remaining capacity value q ij, receiving goods CIR # i of the signal by the mobile station has received, the priority P ij allowable delay time t ij, and the actual throughput Th ij based on the P ij = CIR # i × 1 / q ij × 1 / t ij × 1 / Th ij
で表される。 In represented.
【0079】 [0079]
図12は、スケジューラ113bの内部構成の一例を示すブロック図である。 Figure 12 is a block diagram showing an example of the internal configuration of a scheduler 113b. スループット算出部301から出力された実績スループットは、優先度演算部122bに入力され、実施の形態1と同様に優先度が演算される。 Actual throughput output from the throughput calculating unit 301 is input to the priority calculation unit 122b, similarly priority in the first embodiment is calculated. ただし、受信品質は、UEごとに算出されたもの、スループットは、キューごとに算出されたものを用いる。 However, the reception quality, which was calculated for each UE, throughput, use what is calculated for each queue.
【0080】 [0080]
以上の構成において、スケジューラ113b内の優先度演算部122bは、上記の式に基づいて優先度を計算するため、実施の形態1、2の効果に加え、さらにPF方式と同様の効果をも期待することができる。 In the above configuration, the priority calculation unit 122b in the scheduler 113b is expected to calculate the priority based on the above equation, in addition to the effects of the first and second embodiments, also the same effect as the addition PF scheme can do. なぜなら、上記の式の(受信品質 × 1/実績スループット)の部分は、PF方式におけるメトリックと同じだからである。 Because part of the (reception quality × 1 / actual throughput) of the above formula is that the same as the metric in the PF scheme.
【0081】 [0081]
このように、本実施の形態によれば、余分なメモリを削減でき、かつスケジューリングを統一的に行うことができるので、パケット制御におけるスケジューリングの処理演算量および処理時間を低減することができ、通信システムのスループットを増大させることができると共に、回線品質を考慮しつつ、スループットの公平性も考慮して送信機会を割り当てるというPF方式と同様の効果を奏すことができる。 Thus, according to this embodiment can reduce the extra memory, and it is possible to perform scheduling in a unified manner, it is possible to reduce the amount of computation processing and processing time of scheduling in packet control, communication it is possible to increase the throughput of the system, taking into account the channel quality, also fairness in throughput can Sosu the same effect as the PF scheme that allocates a transmission opportunity in consideration.
【0082】 [0082]
(実施の形態4) (Embodiment 4)
本発明の実施の形態4に係る基地局装置は、図10に示した基地局装置と同様の基本的構成を有している。 The base station apparatus according to Embodiment 4 of the present invention has the same basic configuration as the base station apparatus shown in FIG. 10. そのため、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 Therefore, the same reference numerals are given to the same components, and description thereof is omitted.
【0083】 [0083]
本実施の形態の特徴は、スケジューラ113cの内部にさらにメモリ401を有することである。 Feature of this embodiment is that further comprising a memory 401 inside the scheduler 113c. 図13は、スケジューラ113cの内部構成の一例を示すブロック図である。 Figure 13 is a block diagram showing an example of the internal configuration of a scheduler 113c.
【0084】 [0084]
スケジューラ113cにおいて、メモリ401は、記憶されている係数α、β、γを優先度演算部122cに出力する。 In scheduler 113c, the memory 401, coefficient stored alpha, beta, and outputs the γ to the priority calculation unit 122c. α、β、γの値については後述する。 α, β, it will be described later value of γ.
【0085】 [0085]
優先度演算部122cは、バッファ残量測定部112から出力されたバッファ残量値、タイマ201から出力された残余時間、復調部107から出力された移動局側の受信品質、スループット算出部301から出力された実績スループット、およびメモリ401から出力された係数α、β、γを用いて、 Priority calculation unit 122c is outputted buffer remaining capacity value from the buffer remaining capacity measuring unit 112, the remaining time that is outputted from the timer 201, the reception quality of the mobile station side which is output from the demodulator 107, the throughput calculation unit 301 the output performance throughput, and coefficient output from the memory 401 alpha, beta, using gamma,
優先度 = 受信品質 ×(α×1/バッファ残量値)×(β×1/残余時間)×(γ×1/実績スループット) Priority = reception quality × (α × 1 / buffer remaining capacity value) × (β × 1 / remaining time) × (γ × 1 / Actual throughput)
の式に従ってパケットごとに優先度を算出する。 Calculating a priority for each packet according to the equation.
【0086】 [0086]
ここで、α、β、γは、上記の式において、バッファ残量値、残余時間、および実績スループットに重み付けすることを目的とした係数である。 Here, alpha, beta, gamma, in the above formulas, the buffer residual value is a coefficient for the purpose of weighting the remaining time, and actual throughput. 例えば、移動局が基地局に対し要求するスループットがパケットの種類(サービス)によって異なる場合、γにはパケットの種類に応じた値を設定することにより、パケットの種類に応じて優先度にあらかじめ重み付けをすることができる。 For example, if the throughput requested by the mobile station to the base station differs depending on the type of packet (Service), by setting a value corresponding to the type of packet to gamma, previously weighted priority according to the type of packet it can be a to. また、例えば、移動局が要求するスループットは場合によっては満たさなくても良いが、規定時間だけは必ず守りたいという条件を考えたとき、γに比べβに大きい値を設定することにより、優先度の計算において残余時間の寄与が大きくなり、結果として規定時間を重視した優先度を算出したことになる。 Further, for example, the throughput requested by the mobile station may not satisfy some cases, but when considering the condition that desire to protect the specified time only always by setting a large value β compared to gamma, priority contribution remaining time is increased in the calculation, so that the calculation of the priority that emphasizes specified time as a result. 逆に、規定許容時間の大きいBEのパケットに対してスループットをあげたい場合や、FTPのような1度に大量のパケットが上位層から送られてくるようなデータスピードの分散が大きいサービスに対してはαの値を、β、γに比べて大きく設定することにより、バッファ残量を重視した優先度を決定することができる。 Conversely, and if you want to increase the throughput for large BE packets specified tolerance time, to the service variance is large data speed such as a large amount of packets at a time, such as FTP is sent from an upper layer the value of α is Te a, beta, by setting larger than the gamma, it is possible to determine the priority that emphasizes buffer remaining capacity.
【0087】 [0087]
このように、本実施の形態によれば、バッファ残量値、残余時間および実績スループットに重み付けをして優先度の演算をするため、重み付けの比率を考慮して妥当な値に設定することにより、状況に応じた適切な優先度演算をすることができる。 Thus, according to this embodiment, the buffer residual quantity value, for the calculation of the priority in the weighted residual time and actual throughput, by setting a reasonable value in consideration of the ratio of the weight it can be the appropriate priority calculation according to the situation.
【0088】 [0088]
なお、ここでは、規定時間がプライオリティ・クラスに応じて異なる値が設定されている場合を例にとって説明したが、上記の式によれば、規定時間を全て同一の値に設定し、代わりに、プライオリティ・クラスに応じて上記のβに異なる値を設定することもできる。 Here, although the specified time has been described taking the case as they set different values ​​depending on the priority class, according to the above formula, it sets the specified time all the same value, instead, it is also possible to set different values ​​for the above β in accordance with the priority class.
【0089】 [0089]
なお、上記α、β、γの重み係数は、上位装置からシグナリングにより設定してもよい。 The above alpha, beta, weighting factor γ may be set by signaling from the host device. また、トラフィック状況などによって、基地局により時間的に変化させてもよい。 Also, depending on the traffic situation may be temporally varied by the base station.
【0090】 [0090]
また、実施の形態1から実施の形態4を通じ、ここでは、パケット送信スケジューリングにおける優先度の算出をバッファ残量に基づいて行う場合を説明したが、バッファ残量の代わりにバッファに格納されているデータ量(格納データ量)を使用しても良い。 Further, through the fourth from the first embodiment of the embodiment, here, the priority is calculated in the packet transmission scheduling described a case in which on the basis of the buffer remaining capacity is stored in the buffer instead of the buffer remaining capacity amount of data (amount of stored data) may be used. すなわち、例えば、実施の形態1において優先度を求める式は、大小関係が逆転するので、 That is, for example, the formula for determining the priority in the first embodiment, since the magnitude relation is reversed,
優先度 = 受信品質 × 格納データ量となる。 The priority = reception quality × amount of stored data. 他の実施の形態においても同様である。 The same applies to the other embodiments. これにより、格納データ量の多くなったキューに格納されているパケットを優先して送信することができる。 Thus, the packet stored in the queue became much amount of stored data can be transmitted with priority.
【0091】 [0091]
また、これまで優先度を求める式はすべて乗算であったが、これに限定されず、例えば加算により優先度を求めても構わない。 Further, Until equation for priority were all multiplication which is not limited to this, for example, it may be determined priority by addition.
【0092】 [0092]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、本発明によれば、バッファ残量を優先度に反映させることでキュー内に格納されているデータ量が多いキューに対してパケットデータを優先的に送信することができ、規定キュー量の上限に達する前にキュー内のパケットデータを送信してやることで全体のバッファ量を削減できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to transmit the packet data preferentially to the queue amount data stored in the queue is large by reflecting the buffer remaining capacity to the priority, packet data in the queue before reaching the upper limit of the specified queue weight can be reduced overall buffer amount by'll send a. また、伝搬特性が悪い、もしくは規定許容時間が大きいために割り当てが行われずキュー内にパケットデータが大量に格納されているUEに対して優先して送信を割り当てることができ、ユーザ間の公平性を向上させることができる。 Moreover, the propagation characteristics are poor, or specified permissible time preferentially can assign a transmission to the UE the allocation packet data performed without the queue is stored in large quantities for a large, fairness among the users it is possible to improve the.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】基地局内のキューに対する入出力の関係を示す図【図2】本発明の実施の形態1に係る基地局装置の構成の一例を示すブロック図【図3】本発明の実施の形態1に係るプライオリティ・キューのデータ構造の概念を示す図【図4】本発明の実施の形態1に係るスケジューラの内部構成の一例を示すブロック図【図5】本発明の実施の形態1に係る基地局装置が使用するパケット送信スケジューリング方法の手順をまとめたフロー図【図6】本発明の実施の形態1の効果について説明する図【図7】本発明の実施の形態2に係る基地局装置の構成の一例を示すブロック図【図8】本発明の実施の形態2に係るプライオリティ・キューのデータ構造の概念を示す図【図9】本発明の実施の形態2に係るスケジューラの内部構成の一例を示 [1] Embodiment of the base station of a block diagram showing an example of a configuration of a base station apparatus according to the first embodiment of FIG. 2 shows the present invention showing the relationship between the input and output for the queue [3] The present invention according to a first embodiment of a block diagram the present invention; FIG showing an example of an internal configuration of a scheduler according to the first embodiment of FIG. 4 shows the present invention showing the concept of a data structure of the priority queue according to the 1 Figure 7 base station apparatus according to a second embodiment of the present invention the flow base station apparatus summarizes the steps of the packet transmission scheduling method used Figure 6 effects of the first embodiment of the present invention will be described of the internal configuration of the configuration of the scheduler according to the second embodiment of FIG. 9 the invention showing a concept of a data structure of the priority queue according to a second embodiment of the block diagram Figure 8] the present invention showing an example It shows an example ブロック図【図10】本発明の実施の形態3に係る基地局装置の構成の一例を示すブロック図【図11】本発明の実施の形態3に係るプライオリティ・キューのデータ構造の概念を示す図【図12】本発明の実施の形態3に係るスケジューラの内部構成の一例を示すブロック図【図13】本発明の実施の形態4に係るスケジューラの内部構成の一例を示すブロック図【符号の説明】 Diagram showing the concept of a data structure of the priority queue according to a third embodiment of a block diagram showing an example of a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 3 [11] The present invention embodiment of a block diagram the invention; FIG 12 is a block diagram showing an example of the internal configuration of a scheduler according to the fourth embodiment of the block diagram Figure 13 the present invention showing an example of an internal configuration of a scheduler according to the third embodiment of the present invention code description ]
101 上位局(RNC) 101 upper station (RNC)
106 移動局(UE) 106 mobile station (UE)
111 プライオリティ・キュー112 バッファ残量測定部113、113a、113b、113c スケジューラ114 スイッチ121 受信品質検出部122、122a、122b、122c 優先度演算部123 キュー選択部201 タイマ301 スループット算出部401 メモリ 111 priority queue 112 buffer capacity measuring unit 113, 113a, 113b, 113c scheduler 114 switch 121 reception quality detection section 122, 122a, 122b, 122c priority calculation unit 123 queue selection section 201 timer 301 throughput calculation unit 401 memory

Claims (11)

  1. 移動局にパケットを送信する際にパケット送信スケジューリングを行う基地局であって、 A base station for packet transmission scheduling when transmitting a packet to the mobile station,
    移動局に送信するパケットを一時保存するバッファと、 A buffer for temporarily storing packets to be transmitted to the mobile station,
    前記バッファの空き容量に基づいて、前記パケット送信スケジューリングを行う際に使用される前記パケットの優先度を算出する優先度算出手段と、 Based on the available capacity of the buffer, and the priority calculation means for calculating a priority of the packets used in performing the packet transmission scheduling,
    を具備することを特徴とする基地局装置。 The base station apparatus characterized by comprising a.
  2. 移動局にパケットを送信する際にパケット送信スケジューリングを行う基地局であって、 A base station for packet transmission scheduling when transmitting a packet to the mobile station,
    移動局に送信するパケットを一時保存するバッファと、 A buffer for temporarily storing packets to be transmitted to the mobile station,
    自局と前記移動局間の回線品質を取得する回線品質取得手段と、 And line quality acquiring means for acquiring channel quality between the mobile station and the own station,
    前記バッファの空き容量および取得された回線品質に基づいて、前記パケット送信スケジューリングを行う際に使用される前記パケットの優先度を算出する優先度算出手段と、 Based on the available capacity and the acquired channel quality of the buffer, and the priority calculation means for calculating a priority of the packets used in performing the packet transmission scheduling,
    を具備することを特徴とする基地局装置。 The base station apparatus characterized by comprising a.
  3. 前記優先度算出手段は、 The priority calculating means,
    前記パケットの伝送許容遅延時間に対する残り時間にさらに基づいて前記パケットの優先度を算出する、 And calculates the priority of the packet based on the remaining time for the allowable transmission delay time of the packet,
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の基地局装置。 The base station apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the.
  4. 前記優先度算出手段は、 The priority calculating means,
    自局と前記移動局間の回線のスループットにさらに基づいて前記パケットの優先度を算出する、 And calculates the priority of the packet based on the throughput of the line between the mobile station and the own station,
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の基地局装置。 The base station apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the.
  5. 前記優先度算出手段は、 The priority calculating means,
    前記バッファの空き容量が少ないほど前記パケットの優先度を高く算出する、 The higher calculated priority of the packet is less free space of the buffer,
    ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の基地局装置。 The base station apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
  6. 前記優先度算出手段は、 The priority calculating means,
    前記バッファの空き容量が0に近いほど前記パケットの優先度を指数関数的に高く算出する、 Free space of the buffer the higher calculates the priority of the packet exponentially close to zero,
    ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の基地局装置。 The base station apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
  7. 前記優先度算出手段は、 The priority calculating means,
    前記バッファの空き容量および前記取得された回線品質の比を用いて前記パケットの優先度を算出する、 Calculating the priority of the packet by using the free space and the obtained ratio of the channel quality of the buffer,
    ことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の基地局装置。 The base station apparatus according to any one of the preceding claims 2, characterized in that.
  8. 前記バッファの空き容量に重み付けを行う重み付け手段をさらに具備し、 Further comprising a weighting means for weighting the free space of the buffer,
    前記優先度算出手段は、 The priority calculating means,
    重み付けがされた前記バッファの空き容量に基づいて前記パケットの優先度を算出する、 Calculating the priority of the packet based on the free space of the buffer weighted is,
    ことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の基地局装置。 The base station apparatus according to any one of the preceding claims 2, characterized in that.
  9. 前記優先度算出手段は、 The priority calculating means,
    前記バッファの空き容量の代わりに前記バッファに格納されているデータ量に基づいて前記パケットの優先度を算出する、 Calculating the priority of the packet based on the amount of data stored in the buffer in place of the free space of the buffer,
    ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の基地局装置。 The base station apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that.
  10. 基地局から移動局に送信されるパケットの一時保存を行うバッファの空き容量に基づいて、パケット送信スケジューリングを行う際に使用される前記パケットの優先度を算出する優先度算出ステップを具備することを特徴とするパケット送信スケジューリング方法。 From the base station on the basis of the free capacity of the buffer for temporarily storage of packets transmitted to the mobile station, that comprises a priority calculation step of calculating a priority of the packets used in performing packet transmission scheduling packet transmission scheduling method characterized.
  11. 基地局と移動局間の回線品質を検出する回線品質検出ステップと、 A channel quality detecting a channel quality between the base station and the mobile station,
    前記基地局から前記移動局に送信されるパケットの一時保存を行うバッファの空き容量および検出された回線品質に基づいて、パケット送信スケジューリングを行う際に使用される前記パケットの優先度を算出する優先度算出ステップと、 Priority for calculating a temporary store based on the free space and the detected line quality of the buffer to perform the priority of the packets used in performing packet transmission scheduling of packets transmitted to the mobile station from the base station and the degree calculation step,
    を具備することを特徴とするパケット送信スケジューリング方法。 Packet transmission scheduling method characterized by comprising.
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